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          充滿希望和想象的低碳膠凝材料

          2021-12-08 16:30:25

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          圖為10余位業界專家學者探討低碳膠凝材料和固廢利用。龐越峰/攝

            作為基礎原材料工業,水泥工業對于全球經濟發展具有重要作用,但同時產生了巨大的二氧化碳排放量。為實現“雙碳”目標,業內外專家也積極探索行業碳減排的新路徑。

            在近日由《中國建材報》社、中國建設科技出版社、中國硅酸鹽學會固廢與生態材料分會聯合主辦的以“碳中和背景下的低碳膠凝材料和固廢資源化利用”為主題的研討會上,與會的10余位業內專家表示,研究發展低碳膠凝材料對建材行業實現碳減排意義重大。

            發展低碳膠凝材料固廢利用潛力巨大

            中國硅酸鹽學會固廢與生態材料分會理事長、中國礦業大學(北京)教授王棟民表示,本次研討會將專家、企業、代表行業的窗口性單位密切結合起來,實現了產學研相結合。

            日前,在中國混凝土與水泥制品協會預拌混凝土分會與國建聯信認證中心共同組織的“低碳混凝土”專家座談會上,經過研討大家基本把低碳混凝土的發展核心聚焦到低碳膠凝材料上。我國是世界水泥第一大國,連續數年的年產量都達到22億噸以上,為國民經濟的可持續發展作出了巨大貢獻,但水泥生產過程中排放大量二氧化碳、消耗大量的天然礦產資源和能源,問題非常突出,也已形成國內外共識,因此研究低碳膠凝材料意義重大。

            上海百奧恒新材料科技有限公司長期致力于水泥和氧化鋁行業這些高耗能行業固廢的高科技綠色解決方案。該公司開發的地聚生態膠凝材料其基礎原材料就全部來自各種工業固廢,是固廢資源化利用生產低碳膠凝材料的踐行者。會上,上海百奧恒再生資源有限公司首席戰略官楊曉濱分享了幾點感受,他表示碳中和、碳減排是大趨勢,固廢資源化利用是減少碳排放最具潛力的領域之一,但要跳出變廢為寶的思路來思考問題,固廢的資源化利用消納才是大前提。另外,未來有必要建立政策平臺、服務平臺和技術交流平臺共同推動行業發展。

            中國礦業大學(北京)教授劉澤主要從事固體廢棄物資源化利用(固體廢棄物在水泥、砂漿、混凝土及其他建筑材料中的應用),堿激發膠凝材料,建筑節能材料、生態環保材料,固體廢棄物與建筑材料的微結構演變等方面的研究。他表示,堿激發膠凝材料又稱地質聚合物,是由鋁硅酸鹽原料在堿性激發劑作用下形成的具有無定形三維網絡結構的無機聚合物,從古今中外借鑒來看,世界上很多古建筑都應用了堿激發材料,耐久性突出,且在固廢資源化利用方面潛力巨大。

            碳減排應從全生命周期核算碳足跡

            國建聯信認證中心有限公司是建材行業權威的工業節能與綠色低碳領域研發機構及第三方服務機構,在建材行業落實綠色發展政策、促進企業轉型升級方面做了大量工作。研討會上,國建聯信認證中心有限公司副總經理尹靖宇從生命周期碳足跡評價的概念及方法學標準、生命周期碳足跡核算結果示例及對比、基于全生命周期碳足跡核算結果的碳減排路徑分析、基于“熟料-水泥-混凝土-建筑”全產業鏈視角的碳中和解決方案4個方面展開了交流。她指出,“低碳、減碳和碳中和”是全生命周期碳足跡核算方法學標準;“減碳”技術應以全生命周期碳足跡減少為目標,考慮經濟性及減排潛力確定優先級;“碳中和”應基于“熟料-水泥-混凝土-建筑”全產業鏈視角規劃,減量化、耐久性長壽命、碳化及儲熱、再利用是考慮的重要因素。

            “低碳是‘雙碳’目標下水泥、混凝土行業技術發展的方向,但在發展過程中一定要理清楚低碳膠凝材料指的是什么?為什么所用?”同濟大學教授蔣正武指出,大家一定要搞清楚碳中和不僅僅是一個技術問題,更是行業經濟社會平衡發展的問題。因此,不能簡單認為材料吸收、減少、利用了二氧化碳就是碳中和,而是要從全生命周期角度去考慮低碳技術途徑,制定膠凝材料行動路線圖,通過跨行業減碳等多途徑采取措施。

            北京工業大學教授龔先政主要研究方向為生態環境材料、生命周期分析與生態設計,長期從事生態環境材料研究、材料物質流分析、生命周期分析、材料(產品)生態設計、生命周期管理和材料資源加工與利用技術等研究與開發。他表示,低碳發展首先要標準先行,當前國內、國際上都有一些相關標準,為實現“雙碳”目標提供了基礎。但如何去核算碳足跡?核算內容都包含什么?還有很多問題值得商榷,一定要標準方面進行規范。

            實現“雙碳”目標應多條腿一起走路

            “實現‘雙碳’目標要多條腿走路,多個技術、多個環節同時同步地進行,而不是某一個環節就可以完全解決的?!焙洗髮W教授史才軍認為,要根據各種環境、各種需要采用或制備不同特性的膠凝材料,同時在制備過程及應用過程當中,必須要考慮怎么樣來降低或減少碳排放,只有這樣才能真正實現“雙碳”目標。

            “針對‘雙碳’目標,我覺得我們可以去鼓勵發展多路徑、百花齊放的減碳技術?!痹谘杏憰蠔|南大學張亞梅表示,減少混凝土中水泥熟料的用量、開發新型的可替代水泥的低碳膠凝材料、發展固碳膠凝材料、發展低碳的生產工藝、固廢再利用取代混凝土原材料都是實現“雙碳”目標的途徑,要放眼終端應用,發展低碳技術,鼓勵多學科交叉發展顛覆性膠凝材料技術,建立科學的全過程評估方法,從原材料到終端應用進行全過程的低碳設計。

            “所謂低碳膠凝材料都是相比較而言的。在目前使用量最大的3種膠凝材料中,波特蘭水泥相比于其他2種石灰和石膏膠凝材料而言,碳排放量相對而言比較高。所以,僅就這3種膠凝材料而言,我主張減少波特蘭水泥的使用量,加大石灰和石膏的使用量?!敝袊⒀b水泥推廣發展協會理事長、國家建材情報所首席專家崔源聲認為,發展低碳膠凝材料有五大技術路線,分別是減少波特蘭水泥的數量,加大替代燃料和原料(AFR)的比例,提高熟料的利用效率,開發新的膠凝材料,減少全生命周期的碳排放量。

            利勃海爾(中國)有限公司戰略及公共關系經理張偉宏,從碳排放的前世今生、歐洲水泥碳中和計劃及低碳膠凝材料的重要性、低碳膠凝材料是高質量發展3個方面發表了個人觀點。他表示,二氧化碳對溫室效應的貢獻超過60%,對于建筑建材行業,當前的機遇可以歸納為能源脫碳化、資源減量化、終端電力化、系統智能化。

            王棟民長期致力于現代高性能水泥混凝土材料及其化學外加劑的精細化工合成與應用及工業/礦業固體廢棄物處理與生態環境建筑材料制備與應用的研究。談到碳中和背景下低碳膠凝材料的固廢資源化利用,他表示高耐久性混凝土、高耐久性建筑是低碳和節能最大的一個手段,因為建筑壽命變長就相當于節能減碳。而在固廢資源化利用方面,地質聚合物材料憑借其可利用廢棄物、節省天然資源等優勢,很可能成為未來重要的發展方向。

            《中國建材報》社、中國建設科技出版社社長張立君在致辭中表示,本次研討會主要探討碳中和背景下低碳膠凝材料和固廢資源化利用發展路徑。低碳膠凝材料首先是固廢利用很重要的一個思路和角度,其次實現低碳目標有多個路徑、多個思路,無論是從減少碳排放,還是從提高技術水平來看,或是實現膠凝材料的低碳發展,一切皆有可能。

            中國建設科技出版社編輯部負責人王天恒,國建聯信認證中心有限公司顏小波,上海百奧恒新材料科技有限公司韓雙,以及《中國建材報》社、中國建設科技出版社相關負責人出席了本次會議。

            中國建材報記者:吳躍

            責編:張文齋

            校對:張健

            監審:王翌


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